Проблема когерентности. Волновой цуг.

Атом может находиться в возбужденном состоянии около 10^-8 с и примерно столько же длится процесс излучения. Волна излучаемая атомом может быть в первом приближении представлена в виде волнового цуга- обрывка синусоиды. Длина равна примерно 3*10⁸ м/с * 10^-8 с=3м. На этой длине укладывается около 5*10⁶ длин световых волн. Световая волна представляет собой набор волновых цугов с беспорядочно меняющейся фазой. Две волны, фазы которых меняются случайно и независимо друг от друга называются некогерентными.

46. Применение интерференции света (кольца Ньютона. проверка качества обработки поверхностей. просветление оптики и др.).

Просветление оптики, то есть создание покрытий на поверхности оптических деталей, в первую очередь линз, является одним из простейших и наиболее распространенных применений интерференции света. На поверхности линзы создаётся специальное покрытие.

В таком случае волны, отраженные от границ раздела пленка-воздух и пленка-стекло будут складываться в противофазе и “гасить” друг друга. Для того чтобы это гашение было наиболее эффективным, необходимо дополнительно постараться уравнять амплитуды обеих отраженных волн. Это достигается подбором материала пленки.

На практике удачным подбором материала пленки удается снизить коэффициент отражения поверхности в 20-100 раз по сравнению с исходной поверхностью стекла - для когерентного излучения данной длины волны.

В случае когда падающий на поверхность свет не монохроматический, т.е. состоящий из света разных цветов (фотографические, микроскопические устройства), из вышеприведенной формулы очевидно, что обеспечить идеальное просветление для всех спектральных компонент невозможно. Поэтому просветление обычных бытовых фотообъективов и т.п. устройств выполняется в расчете на наилучшее просветление в области максимальной спектральной чувствительности глаза.

Кроме того, существует техника создания многослойных просветляющих покрытий со слоями различной толщины, эффективно осуществляющих гашение отраженного света в достаточно широкой спектральной области. Принцип действия таких слоев тот же что и описанный выше - взаимное интерференционное гашение двух или нескольких волн, отраженных от границ раздела многослойного покрытия.

47. Явление дифракции света. Принцип Гюйгенса - Френеля. Явления, наблюдаемые при пропускании света через отверстия малых размеров.

Если волна идущая от источника проходит через отверстие то наблюдаются темные и светлые полосы. Дифракцией света наз. Огибание светом контуров непрозрачных предметов и как следствие этого проникновение света в область геометрической тени.

Принцип Гюйгенса-Возмущение в любой точке является результатом интерференции элементарных различных волн, излучаемых каждым элементов некоторой волновой поверхности.

Явления- Увеличение размеров отверстия не должно влиять на освещенность в точке О.

Каждая точка волны проходящей через отверстие становится вторичным источником волн. Зависимость освещенности в точке О оказывается более сложной При увеличении радиуса отверстии освещенность увеличивается.. Все вторичные источники волн когерентны Накладываясь друг на друга они создают интерференционную картину Чтоб дифракционная картина была яркой надо пропускать свет через несколько параллельных щелей.

48. дифракционная решетка. Границы применимости геометрической оптики.

Дифракционная решетка- спектральный прибор служащий для разложения света в спектр и измерения длинны волны.Решетки бывают металлическими и стеклянными. На них наносится большое число параллельных штрихов.Наблюдения на мет. решетка проводятся только в отраженном свете. А на стекл-в проходящем свете. D sin f=kl

Дифракционную решетку можно использовать для определения состава светового излучения поскольку свет соответствующий различным длинам волн имеет максимумы в различных местах экрана. Направляя на решетку белый свет можно получить его спектр. Фиолетовые лучи- наименьшую длину волны, красные наибольшую.

Границы применимости.- Закон прямолинейного распространения света и другие законы геометрической оптики выполняются достаточно точно лишь в том случае если размеры препятствий на пути распространения света много больше длины световой волны.

Дифракция не позволяет получить отчетливое изображение мелких предметов, т.к свет огибает предметы. И изображение получается размытым. Дифракция налагает предел на разрушающую способность телескопа.

49. Явление дисперсии света. Классическая электронная теория дисперсии света.